发明名称 减少气体涡轮动力产生器排放废气中之氮氧化物之方法
摘要 根据本发明,藉由在燃烧器中导入包含氢气、一氧化碳与二氧化碳之补充气流,以及气态燃料和/或其与氧气源之混合物之气流,以形成可燃性气体混合物;燃烧该混合物以产生热量及燃烧产物流;并以该燃烧产物流驱动涡轮机以产生废气流并产生机械动力,以减少气体涡轮系统排放废气中氮氧化物之排放量。补充气流系便利地藉由水转换甲醚之方法所形成,亦即藉由一种包括使含有甲醚与水蒸气之进料流通过含有本质上不含硷金属,且实质上由元素态之铜或镍所组成之触媒组合物之水转换反应区域之方法所形成。本方法产生一种经过水转换之产物流,此产物流系有利地相对较富含氢气、一氧化碳及二氧化碳。
申请公布号 TW368551 申请公布日期 1999.09.01
申请号 TW086111932 申请日期 1997.08.20
申请人 亚美和公司 发明人 阿拉坎南达.巴塔恰里亚;阿路那哈.巴苏
分类号 F02C3/28 主分类号 F02C3/28
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种减少具有压缩机部份之气体涡轮系统排放废气中之氮氧化物之方法,该压缩机部份系接收并压缩被导入燃烧器部份之氧气源,而燃烧产物流系由该燃烧器部份被导入到涡轮机部份,该方法包括:于燃烧器中导入包含氢气、一氧化碳和/或二氧化碳之补充气流,以及气态燃料流与氧气源,以形成可燃性气体混合物;燃烧该混合物以产生热量及燃烧产物流;并利用该燃烧产物流驱动涡轮机,以产生废气流并产生机械动力。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中氢气、一氧化碳及二氧化碳系以氢气对总碳氧化物之比例,在从大约1.75向上之范围存在于该补充气流中。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中该气态燃料流与补充气流系以从大约1:19到大约19:1之体积比例范围相互混合,该体积系于25℃之温度及一大气压之条件下度量。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中该氧气源为具有燃烧该气态混合物用之氧气之压缩空气流。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中该气态燃料流包括天然气。6.根据申请专利范围第1项之方法,其中该补充气流系利用一种方法形成,其包括:使含有约一到约六莫耳份水蒸气与一莫耳份甲醚之进料流,在约150℃到约800℃之温度下,通入含有本质上不含硷金属而实质上由元素态之铜或镍所组成之触媒组合物之水转换反应区域,以产生较之于进料流而言,相对较富含氢气、一氧化碳及二氧化碳之产物流。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中该水转换反应区域另外含有一种实质上由易于还原的第一列过渡金属所组成之水-气转换反应触媒。8.根据申请专利范围第1项之方法,其中该补充气流系利用一种方法形成,其包括:使含有约一到约六莫耳份水蒸气与一莫耳份甲醚之进料流,在约300℃到约800℃之温度下,通入含有本质上不含硷金属而实质上由元素态之非贵金属所组成之触媒组合物之水解反应区域,以产生较之于进料流而言,相对较富含氢气、一氧化碳及二氧化碳之已水解流;并使该已水解流在约150℃到低于约300℃之温度下,通入含有水-气转换反应触媒之水-气转换反应区域,以产生较之于该水解流而言,相对较富含氢气及二氧化碳之产物流。9.根据申请专利范围第8项之方法,其中该水解反应区域之温度在约350℃到约500℃之范围内。10.根据申请专利范围第8项之方法,其中该水-气转换反应区域之温度在约150℃到约250℃之范围内。11.根据申请专利范围第8项之方法,其中系将额外的水蒸气与已水解流同时通入水转换反应区,以使得对每一莫耳份被通入水解反应区之甲醚而言,总共有约二到约四莫耳份之水蒸气被通入该反应区域。12.根据申请专利范围第5项之方法,其进一步包括为了还原显着部份之非贵金属成为元素形式,而在约200℃到约1000℃之温度下,于触媒组合物附近通入还原流至水转换反应区中。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中该还原流包含一种还原剂,选自包括氢气、一氧化碳、及其混合物。14.根据申请专利范围第12项之方法,其中该还原流包含一种先质掺合物,其含有水蒸气以及含有甲烷、乙烷、甲醇、乙醇或其混合物,且其中该先质混合物系实质上在水转换反应区域中分解而产生一种能够将非贵金属还原成元素态之活性剂。15.一种使甲醚进行水转换并产生动力之方法,其包括:蒸发主要为液体之进料流以产生主要为气体且包含一莫耳份甲醚和约一到六莫耳份水蒸气之进料流;使该进料流在约150℃到约800℃之温度下,通入含有本质上不含硷金属且实质上由元素态之金属所组成之触媒组合物之水转换反应区域,以产生相较于进料流而言,相对较富含氢气、一氧化碳及二氧化碳之已水转换流;将含有氧气之氧化剂流与气态燃料流和包含该已水转转换流之补充气流混合,以形成可燃性气体混合物;燃烧此可燃性气体混合物而产生热量及燃烧产物流;及以该燃烧产物流驱动涡轮机以产生废气流并产生机械动力。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中该水转换区域包括一个含有触媒组合物,且水蒸气会在其中与甲醚进行吸热性反应之水解区,以及一个含有水-气转换触媒且水蒸气会在其中与一氧化碳进行放热性反应之水-气转换区,且其中该进料流系在约300℃到约800℃之温度下被通入水解区,以产生相较于进料流而言,富含氢气、一氧化碳和二氧化碳之已水解流,且其中己水解流系在约150℃到低于约300℃之温度下被通入水-气转换区,以产生已水转换流。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该触媒组合物实质上由元素态之锌、铝、及铜所组成,且其中水-气转换反应触媒包含铜和锌之氧化物。18.根据申请专利范围第16项之方法,其中系将额外的水蒸气与已水解流同时通入水-气转换反应区,以使得对每一莫耳份被通入水解反应区之甲醚而言,总共有约二到约四莫耳份之水蒸气被通入该反应区域。19.根据申请专利范围第16项之方法,其进一步包括使一种含有选自包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇及其混合物之还原剂之还原流,通入水转换反应区域以还原显着部份之金属成为元素态,以及其中系在约200℃到约1000℃之温度下,于触媒组合物附近通入还原流。20.根据申请专利范围第16项之方法,其中系将还原流通入水转换反应区以还原金属。21.根据申请专利范围第16项之方法,其中系将来自废气流之热量传送到该水转换反应区。22.根据申请专利范围第16项之方法,其中系利用来自废气流之热量以蒸发进料流。23.根据申请专利范围第16项之方法,其中系将气态燃料流与补充气流以约1:19到约19:1之体积比例范围相互混合,该体积系于25℃之温度及一大气压之条件下度量。24.根据申请专利范围第23项之方法,其中氧来源为一种具有燃烧气体混合物用之氧气之压缩空气流。25.根据申请专利范围第24项之方法,其中气态燃料流包括天然气。图式简单说明:第一图为一摘述用以产生机械能及热能之本发明之较佳观点的图示流程图。
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